מדוע נירוסטה היא "נירוסטה": מנגנון ליבה של סרט פסיבי כרום
מה שמבדיל פלדת אל-חלד מפלדת פחמן רגילה הוא תכולת הכרום שלה של לפחות 10.5%. כרום מגיב באופן ספונטני עם חמצן באוויר ויוצר סרט צפוף ורציף בכרום -תחמוצת פסיבית בקנה מידה ננומטרי. מחסום דק במיוחד-זה חוסם לחות, חמצן וחומרי חומר קורוזיביים, וכולל יכולת תיקון עצמית-: שריטות משטח קטנות יצמחו מחדש במהירות את שכבת תחמוצת הכרום המגנה בתנאים אירוביים, ויספקו עמידות לחלודה-לטווח ארוך.
כרום לבדו מספק רק ביצועים בסיסיים נגד-קורוזיה. על ידי סגסוגת עם ניקל, מוליבדן, חנקן, טיטניום ואלמנטים אחרים, התעשייה פיתחה ארבע מערכות נירוסטה מטאלוגרפיות מיינסטרים המותאמות לתנאי שירות מגוונים.
סיווג, מאפיינים ותרחישי יישום של ארבע מערכות הנירוסטה העיקריות
1. נירוסטה אוסטינית (סדרת 300: 304, 316L, 321)
ניקל מתווסף כדי לייצב את המיקרו-מבנה האוסטניטי. דרגות אלו אינן-מגנטיות, מציגות גמישות מצוינת ויכולת כיפוף וריתוך מעולים, עם עמידות בפני קורוזיה הכוללת הטובה ביותר.
304 (18Cr-8Ni): ציון לשימוש כללי עבור יישומים אזרחיים;
316L: סגסוגת עם 2%-3% מוליבדן לשיפור ההתנגדות באופן דרסטי בפני קורוזיה של יוני כלוריד, מתאים לאזורי חוף, עיבוד כימי וסביבות מי ים;
321: טיטניום-מיצוב עם עמידות-בטמפרטורה גבוהה וחסינות בפני קורוזיה בין-גרגירית, המשמש לצינורות ודוודים בטמפרטורה גבוהה-.
2. פלדות אל-חלד פריטיות (430, 409L; ניקל-Free 400 Series)
ללא-ניקל עם עלות ייצור נמוכה יותר, מגנטי חלש ומציג מוליכות תרמית מצוינת, אך עם יכולת ריתוך בינונית. מיושם באופן נרחב בלוחות מכשירי חשמל ביתיים, קישוטי מטבח וחדר רחצה ומערכות פליטה לרכב; הבחירה-החסכונית עבור סביבות יבשות יבשות.
3. נירוסטה מרטנסיטית (410, 420)
פחמן גבוה ותכולת כרום נמוכה מאפשרים התקשות באמצעות כיבוי, ומספקים קשיות וחדות קיצוניים במחיר של עמידות חלשה לחלודה. השימושים העיקריים כוללים כלי חיתוך, שסתומים, מיסבים ולהבים כירורגיים.
4. פלדות אל חלד דופלקס (2205, 2507)
מיקרו-מבנה דו-פאזי- המורכב מאוסטניט ופריט. חוזק המתיחה שלהם מכפיל את זה של נירוסטה 304, כאשר התעשייה-מובילה עמידות בפני קורוזיה בבור ופיצוח קורוזיה במתח. כפלדות אל-חלד מיוחדות-מתקדמים, הן משרתות תנאי עבודה קיצוניים-בקורוזיה כגון מתקני-ים עמוקים, תהליכים כימיים חומציים חזקים ופרויקטים של התפלת מי ים.
הבהרת תפיסות שגויות נפוצות בתעשייה
"נירוסטה לא-מגנטית שווה לאיכות גבוהה": פלדת אל חלד פריטית דרגה 430 היא מגנטית, בעוד שעיבוד קר-304 מפתח גם מגנטיות קלה. לא ניתן להשתמש במגנטיות כדי לשפוט את איכות החומר.
"נירוסטה לעולם לא מחלידה": תרסיס מלח כבד, חומצה חזקה או טבילה ממושכת במים עלולים לשבור את הסרט הפסיבי, וכתוצאה מכך לקורוזיה של שקעים וכתמי חלודה. יש לבחור דרגות חומר מתאימות בהתאם לסביבות השירות.
